Mikä on moottoroitu toimilaite?

Moottoroidut toimilaitteet ovat mekaanisten laitteiden perhe, joka muuntaa sähkömoottorin pyörimisliikkeen lineaariseksi liikeksi, jota käytetään työn suorittamiseen. Näiden laitteiden työtehoa hyödynnetään monenlaisissa sovelluksissa, aina suurista tuuletusluukuista ja kuljettimen kourunohjaimista pieniin, erittäin tarkkoihin optisiin vaiheisiin teleskoopeissa ja kameran linssissä. Moottorin pyörivän tehon siirtoa tai muuntamista helpottavat yleensä erilaiset vaihteistot. Moottoroidun toimilaitteen tuottamaa lineaarista liikealuetta ohjataan rajakytkennällä tai erittäin tarkalla askelmoottoritekniikalla. Moottoroitu toimilaite voi tuottaa tehonsa yhdellä tasolla tai kahdessa tai kolmessa ulottuvuudessa sovelluksesta riippuen.

Sähkömoottorit ovat parhaita käytettävissä olevia koneita. Ne ovat suhteellisen pieniä, mutta tehokkaita ja luotettavia, ja niissä on askelmoottoritekniikka, joka mahdollistaa erittäin tarkan pyörimissäädön. Monissa sovelluksissa minkä tahansa moottorin haasteena on kuitenkin pyörivän liikkeen muuttaminen lineaariseksi työksi. Yksi yleisimmin käytetyistä ratkaisuista tähän ongelmaan on moottoroitu toimilaite. Kun moottorin annetaan ajaa esimerkiksi hammaspyörätyyppistä hammaspyörävaihdetta, moottorin pyörimisliike muuttuu suoraviivaiseksi työtehoksi.

Tämäntyyppinen kokoonpano voidaan sisällyttää yllättävän pieneen pakettiin, mikä tekee moottoroidusta toimilaitteesta ihanteellisen ratkaisun kompakteihin sovelluksiin, kuten automaattitarkennus ja moottoroidut zoom-kameran linssit. Toisaalta tämäntyyppinen liikkeenmuunnos hyötyy myös vaihteistoon liittyvistä mekaanisista eduista, mikä tarkoittaa, että suhteellisen pieni toimilaite pystyy tuottamaan huomattavaa vipuvaikutusta. Nämä moottoroitujen toimilaitteiden ominaisuudet ja askelohjauksella mahdollinen tarkkuus mahdollistavat niiden käytön monenlaisissa sovelluksissa aiemmin mainituista optisista laitteista suuriin teollisiin suppiloihin ja kuljettimiin.

Moottoroitu toimilaite voi myös tuottaa lineaarisen lähdön useilla tasoilla. Useimmat yksinkertaiset lajikkeet ovat yksiulotteisia ja siirtävät laitetta vain suorassa linjassa, kun taas monimutkaisemmat tyypit voivat siirtää useita vaiheita tai työtasoja pitkin muita XY- ja XYZ -tasoja. Näitä laitteita käytetään tyypillisesti tarkkuuskoneistussovelluksissa, joissa työkalupylväät tai työkappaleet pyörivät laajasti koneistusten aikana. Näissä yksiköissä jokaisella akselilla on yleensä erillinen moottorikäyttö ja vaihteisto. Moottoroidun toimilaitteen liikkeen tai ulostulon määrää ohjataan joko mekaanisilla tai optisilla rajakytkimillä tai elektronisesti askelmoottorin ohjauksella.